谢苗诺夫于1827年1月2日出生在梁赞省乌鲁索夫村的一个贵族家庭的庄园里。他的祖父参加了苏沃罗夫阿尔卑斯山战役，他的父亲是博罗丁战役的英雄，并在他那个时代获得了杰出的剧作家的声誉。

从圣彼得堡的近卫副官学校毕业后，从小就热爱自然，热衷于收集收藏品的谢苗诺夫，1845年，他进入圣彼得堡大学自然系。大学毕业后，他做了件非同寻常的事——徒步从圣彼得堡走到了莫斯科。

1849年-1851年，这位新手科学家对奥卡河和顿河盆地的植被进行了研究，并为他的硕士论文进行了答辩《顿河流域植物与俄罗斯欧洲部分植物地理分布的关系》。

1853年至1855年，他在德国、瑞士、意大利和法国学习地理和地质学。

1851年获硕士学位。1853－1855年在柏林大学任教。和李希霍芬相识并一起做过中亚探险的准备工作。

谢苗诺夫希望通过研究世界地图上的“空白点”，来为地理学做出贡献。当时最大的未知领土是中亚，即人们所知的发源于古老中国的，完全神秘的天山。

对这一地区，谢苗诺夫写道：“根据稀少的中国信息，深入亚洲腹地，到达这座无人所及的山脊的雪峰，这座山脊就是大洪堡，他认为这是一座火山，从这座山脊的废墟中带了一些标本，然后回家——这些丰富的动植物收藏对于国家的科学会有新的发现——对我来说，似乎是最引人入胜的壮举了。”

他通过鄂木斯克、巴诺、鲁德尼阿尔泰、他在1856-1857年实现了自己的梦想。由于担心这一旅行被拒绝，谢苗诺夫在地理协会上宣布，他将前往阿尔泰和“吉尔吉斯草原邻近地区”。塞米巴拉金斯克和弗诺要塞（阿拉木图）到达天山。途中，彼得罗维奇遇见了在塞米巴拉金斯克流放的作家费奥多尔·陀思妥耶夫斯基。

1856年在天山旅行，从维尔内伊经外伊犁山脉到伊塞克湖，并查明此湖为无出口湖。1857年他探索了纳伦河和萨雷札兹河的河源，登上腾格里山系，搜集了大量矿物标本、植物标本、昆虫和软体动物标本。其著作《天山游记》对此探险过程有详细论述。

谢苗诺夫设法深入到他同时代的山区国家神秘的深处。他绘制了天山山脊图，探索了伊塞克库尔湖，发现了锡尔达里亚的上游，看到了腾格里塔格山群和雄伟的汉腾格里金字塔，到达了发源于腾格里塔格的冰川。这些研究部分是在吉尔吉斯部落内部敌对的紧张军事政治环境中进行的，需要谢苗诺夫个人的巨大勇气。

研究人员发现，天山上没有活火山（当时认为这是一个无可辩驳的说法），那永恒之雪卧在天山的超高空，架起了天山垂直的自然带，迎来了数十种新的、科学未知的植物物种。他最大的成就是以纬度山脊系统的形式绘制了天山的第一幅山脊图。他还收集了大量的岩石和植物标本。

1888年谢苗诺夫在外卡斯皮斯克与土尔克斯坦旅行，收集大量昆虫标本。1897年任俄国国务委员会委员。由于其在天山考察中的杰出成就，俄国地理学会以其名命名诸多天山冰川和山峰及阿拉斯加山脉和斯匹次卑尔根山脉 。

作为地理学会的副主席，谢苗诺夫证明了自己是伟大的探险队组织者和杰出科学家群体的教育者。他尤其显著的贡献是在组织中亚考察方面，他是尼古拉·普热瓦尔斯基、格里戈里·波塔宁、彼得·克罗波特金等众多探险队的直接组织者和思想领袖。这些人的成功从根本上改变了人们对亚洲的看法，它不仅归功于他们自己，而且也归功于天山斯基的鼓舞人心的作用和毅力，以及他为这些探险制定的方案的多样性和复杂性。

天山斯基积极支持米克洛霍麦克莱的计划，并与肖卡尔斯基一起组织了俄国地理协会堪察加探险队。

俄罗斯地理学会通过谢苗诺夫．天山斯基的活动，在世界各地的同类学会中赢得了巨大的声誉。他的名字和“地理学会”是密不可分的。1940-1950年任该协会主席的地理学家和动物学家列夫·伯格多次强调，尽管天山斯基去世已有很长一段时间，但他的名字“在地理协会的圈子里，一如他生前一样，被景仰和崇敬所所包围，人们继续称他的名字和父称。”

谢苗诺夫不仅是一位杰出的科学家，而且是一位迷人的人。他的传记和回忆录作者们都无一例外地注意到他那敏锐的头脑、对科学的无私奉献、反应能力、敏锐的洞察力、人性、旺盛的精力和毅力。谢苗诺夫于1914年去世，享年88岁。

从1849年，谢苗诺夫被选为俄罗斯地理学会的成员；1873年，他当选为俄国地理协会副主席，并一直担任这一职务，直到1914年去世，他为该协会服务了65年。

谢苗诺夫在俄罗斯统计发展中发挥了重要作用。他出版了《俄罗斯帝国地理统计词典》（5卷，1863年1885年），与拉曼斯基院士一起指导出版了《俄罗斯，我们祖国的完整地理描述》（19卷，1899年-1914年）等。

1859年至1860年，他作为专家成员参加了1861年农民改革起草委员会的工作。

1897年，在谢苗诺夫的倡议下，俄罗斯进行了第一次人口普查，这是1917年革命前唯一的人口普查。

以谢苗诺夫命名的银质奖章，授予那些为地理科学作出贡献的科学家

谢苗诺夫·天山斯基也是荷兰绘画的主要鉴赏家；他出版了《荷兰绘画史研究》（第二部分，1885年至1890年）。1874年，他被选为圣彼得堡艺术学院的荣誉成员。他收藏了大量佛兰芒和荷兰艺术家的作品（700幅画和3500幅版画），并于1910年捐赠给埃尔米塔奇博物馆（冬宫）。

谢苗诺夫．天山斯基与家人和友人在一起

谢苗诺夫曾结过两次婚。1851年，他与维拉·丘尔科娃结婚，育有一子德米特里。分娩六个月后，维拉死于肺痨。他于1861年再婚。在与伊丽莎白·扎博洛茨卡娅的第二次婚姻中，有七个孩子。

1914年3月11日（旧式2月26日），彼得罗维奇·谢苗诺夫在圣彼得堡去世。

他被安葬在圣彼得堡的斯摩棱斯克公墓。

在阿塞拜疆巴尔诺市基洛夫大学地理大楼对面的街心花园里的天山斯基纪念雕像

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